在线视频1区,欧美videos巨大粗暴,国产一级片在线播放

科技快報 | 這個基因“遙控器”控制蘋果木生根

楊凌發(fā)布 2023-02-15 16:03:19

在易生根的蘋果砧木中，低含量的細(xì)胞分裂素抑制MdTCP17的表達(dá)，并引發(fā)下游一系列機制，最終促進(jìn)蘋果不定根原基形成；在難生根的蘋果砧木中，高含量的細(xì)胞分裂素促進(jìn)MdTCP17的表達(dá)，從而抑制了不定根原基的發(fā)生。

有的植物扦插容易生根，比如月季和葡萄；但有的植物，比如蘋果砧木（嫁接繁殖時承受接穗的植株）進(jìn)行扦插后卻很難生根。調(diào)控不定根的發(fā)生是實現(xiàn)生產(chǎn)中廣泛使用的壓條、扦插和組織培養(yǎng)等無性繁殖（以植物的一部分營養(yǎng)器官進(jìn)行繁殖）技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在我國蘋果苗木無性繁殖實踐中，部分具有優(yōu)良生態(tài)適應(yīng)性的矮化砧木不定根（植物的莖或葉等非根組織受傷后所發(fā)生的根）的發(fā)生能力較差，已成為制約蘋果優(yōu)質(zhì)種苗無性繁殖的重要瓶頸。

近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)果樹發(fā)育生物學(xué)研究團隊在相關(guān)研究中解析了MdTCP17基因介導(dǎo)內(nèi)源細(xì)胞分裂素（CTK）抑制不定根原基發(fā)生的分子機制，揭開了蘋果砧木不定根發(fā)生難的奧秘。相關(guān)研究成果發(fā)表于《植物細(xì)胞》。

生根難易與細(xì)胞分裂素有關(guān)

我國是世界蘋果生產(chǎn)第一大國。“在生產(chǎn)中，我國蘋果砧木多采用有性繁殖，由于基因型不一致，導(dǎo)致園貌不整齊，為栽培管理帶來極大不便，費時費工，難以實現(xiàn)機械化應(yīng)用?！眹姨O果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系副首席科學(xué)家、西北農(nóng)林科技大學(xué)教授張東說，無性繁殖可以保證種苗的一致性，已成為優(yōu)質(zhì)高效的種苗繁育方式。然而，蘋果砧木實現(xiàn)無性繁殖還存在一大障礙，就是蘋果砧木不定根發(fā)生難。

“種業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的芯片，種苗是果樹種植的基礎(chǔ)，我國蘋果產(chǎn)區(qū)生態(tài)類型多樣，尤其是近年來果樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展要遵循‘上山上坡、利用四荒’的戰(zhàn)略。生產(chǎn)中，具有優(yōu)良生態(tài)適應(yīng)性的蘋果砧木生根難成為制約種苗優(yōu)質(zhì)高效繁育的重要問題?！睆垨|談道。

“基于此背景，2014年秋天，我們先在大田和組織培養(yǎng)兩種條件下，對我國主栽蘋果砧木不定根發(fā)生能力進(jìn)行了評價。”該團隊成員毛江萍說，他們發(fā)現(xiàn)其不定根發(fā)生能力存在顯著差異。

該團隊進(jìn)一步分析了不同生根能力的蘋果砧木中內(nèi)源激素含量，發(fā)現(xiàn)蘋果砧木的生根能力與內(nèi)源細(xì)胞分裂素含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這一研究明確了內(nèi)源細(xì)胞分裂素和不定根發(fā)生能力密切相關(guān)，也為后面分子機制的探究奠定了堅實基礎(chǔ)。

蘋果砧木難生根分子機制被發(fā)現(xiàn)

為了揭示細(xì)胞分裂素抑制不定根發(fā)生的分子機制，毛江萍在團隊負(fù)責(zé)人張東和西北農(nóng)林科技大學(xué)教授韓明玉的鼓勵和支持下，開啟了近10年的試驗研究，最終初步解析了蘋果砧木不定根發(fā)生難的分子機制。

在前期砧木評價的基礎(chǔ)上，他們首先在不同時間點用細(xì)胞分裂素處理蘋果苗，明確了細(xì)胞分裂素對不定根的抑制主要源于對不定根原基發(fā)生的抑制作用。通過基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分裂素相關(guān)基因MdTCP17的表達(dá)與不定根發(fā)生能力呈負(fù)相關(guān)，MdTCP17可以直接響應(yīng)細(xì)胞分裂素信號，在蘋果苗中過表達(dá)MdTCP17顯著抑制了不定根的發(fā)生。

他們發(fā)現(xiàn)，在易生根的蘋果砧木中，低含量的細(xì)胞分裂素抑制MdTCP17的表達(dá)，并引發(fā)下游一系列機制，最終促進(jìn)蘋果不定根原基形成；在難生根的蘋果砧木中，高含量的細(xì)胞分裂素促進(jìn)MdTCP17的表達(dá)，從而抑制了不定根原基的發(fā)生。

“蘋果砧木難生根分子機制的發(fā)現(xiàn)，為開發(fā)蘋果砧木高效無性繁殖技術(shù)，提高砧木無性繁殖效率，提高我國蘋果生產(chǎn)效率和效益奠定了理論基礎(chǔ)?！泵颊f。

基于以上認(rèn)識，西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)果樹發(fā)育生物學(xué)研究團隊開發(fā)了蘋果砧木壓條和無糖組培的無性繁殖育苗技術(shù)，并通過與龍頭企業(yè)合作實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，形成了年產(chǎn)2000萬株蘋果砧木的繁育能力，助力我國蘋果苗木繁育制度由傳統(tǒng)零散戶育苗向企業(yè)規(guī)?；绶绞阶兏?。

登陸評論我要評論

相關(guān)推薦